Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Влияние наноразмерных добавок на температуру спекания оксида алюминия

А.А. Остроушко1, А.И. Вылков1,2, Т.Ю. Жуланова1,2, О.В. Русских1, М.О. Тонкушина1, И.В. Бекетов1,2

1 ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
2 ФГБУН «Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук»

DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.799

Оригинальная статья

Аннотация: В качестве исходного образца оксида алюминия использован материал промышленного производства для изготовления керамических изделий. В качестве добавок, вводимых в основной материал в количестве 3% по массе, были приготовлены порошки оксида алюминия, полученные методом электрического взрыва проволоки, а также в реакциях горения нитрат-полимерного прекурсора на основе поливинилового спирта. Полученные добавки охарактеризованы с точки зрения, структуры, морфологии частиц. Образцы первого типа включали смесь разных модификаций оксида алюминия, второго типа – гидратированный оксид алюминия. Первые два образца состояли главным образом из неагрегированных шарообразных наночастиц с удельной поверхностью 20 и 69 м2/г, а порошок, полученный в реакциях горения содержал плоские чешуйчатые частицы, он обладал удельной поверхностью 8 м2/г. Введение наноразмерных добавок приводило к сдвигу дилатометрической кривой спекания компактизированных образцов в область более низких температур, максимально – до 140 градусов. Более активно снижал температуру спекания образец с наибольшей удельной поверхностью. Результат, полученный для добавки, синтезированной пиролитическим методом, был сравним с вышеназванным по сдвигу кривой спекания.

Ключевые слова: оксид алюминия, спекание, наноразмерные добавки, метод электрического взрыва проволоки, метод горения нитрат-полимерных прекурссоров

  • Остроушко Александр Александрович – д.х.н., профессор, главный научный сотрудник, заведующий Отделом химического материаловедения, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
  • Вылков Алексей Ильич – к.х.н., ведущий специалист по аналитической работе отдела обеспечения науки, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина», старший научный сотрудник ФГБУН «Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук»
  • Жуланова Татьяна Юрьевна – лаборант–исследователь Отдела химического материаловедения, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина», аспирант 2 года обучения ФГБУН «Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук»
  • Русских Ольга Владимировна – к.х.н., старший научный сотрудник Отдела химического материаловедения, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
  • Тонкушина Маргарита Олеговна – к.х.н., научный сотрудник Отдела химического материаловедения Института естественных наук и математики, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
  • Бекетов Игорь Валентинович – к.т.н., доцент кафедры электрофизики, ФГАОУ ВО «Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина», ведущий научный сотрудник лаборатории импульсных процессов ФГБУН «Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук»

Ссылка на статью:

Остроушко, А.А. Влияние наноразмерных добавок на температуру спекания оксида алюминия / А.А. Остроушко, А.И. Вылков, Т.Ю. Жуланова, О.В. Русских, М.О. Тонкушина, И.В. Бекетов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 799-806. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.799.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Xue, L.A. Low-temperature sintering of alumina with liquid-forming additives / L.A. Xue, I.-W. Chen // Journal of the American Ceramic Society. – 1991. – V. 74. – I. 8. – P. 2011-2013. DOI: 10.1111/j.1151-2916.1991.tb07825.x
2. Dhuban, S.B. Sintering behaviour and properties of manganese-doped alumina / S.B. Dhuban, S. Ramesh, C.Y. Tan et al. // Ceramics International. 2019. – V. 45. – I. 6. – P. 7049-7054. DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.12.207.
3. Гольдберг, М.А. Создание новых керамических материалов на основе диоксида циркония и оксида алюминия для медицинских применений / М.А. Гольдберг, В.В. Смирнов, С.М. Баринов // В книге: Институт металлургии материаловедения им. А.А. Байкова РАН – 80 лет. Сборник научных трудов. − М.: Интерконтакт Наука, 2018. − C. 286-292. DOI: 10.30791/978-5-902063-58-2-286-292.
4. Номоев, А.В. Сверхмикротвердость керамики на основе нанодисперсных порошков оксида алюминия с добавками нанопорошков оксидов магния и кремния / А.В. Номоев / Письма в журнал технической физики. – 2010. – Т. 36. – Вып. 21. – C. 46-53.
5. Матренин, С.В. Активирование спекания оксидной керамики добавками нанодисперсных порошков / С.В. Матренин, А.П. Ильин, Л.О. Толбанова, Е.В. Золотарева / Известия Томского политехнического университета. – 2010. – Т. 317. – № 3. – С. 24-28.
6. Оболкина, Т.О. Интенсификация спекания и упрочнение керамических материалов ZrO2–Al2O3 введением оксида Fe / Т.О. Оболкина, М.А. Гольдберг, В.В. Смирнов и др. // Неорганические материалы. – 2020. – Т. 56. – № 2. – С. 192-199. DOI: 10.31857/S0002337X20020153.
7. Бучилин, Н.В. Особенности спекания высокопористых керамических материалов на основе оксида алюминия / Н.В. Бучилин, Г.Ю. Люлюкина / Авиационные материалы и технологии. – 2016. – № 4(45). – С. 40-46. DOI: 10.18577/2071-9140-2016-0-4-40-46.
8. Kotov, Yu.A. Electric explosion of wires as a method for preparation of nanopowders / Yu.A. Kotov / Journal of Nanoparticle Research. – 2003. – V. 5. – I. 5-6. – P. 539-550. DOI: 10.1023/B:NANO.0000006069.45073.0b.
9. Ostroushko, A.A. Charge generation during the synthesis of doped lanthanum manganites via combustion of organo-inorganic precursors. / A.A. Ostroushko, O.V. Russkikh, T.Y Maksimchuk / Ceramics International. – 2021. – V. 47. – I. 15. – P. 21905-21914. DOI: 10.1016/j.ceramint.2021.04.208.
10. Остроушко, А.А. Факторы, определяющие термохимическое генерирование зарядов в реакциях горения нитрат-органических прекурсоров материалов на основе манганита лантана и диоксида церия / А.А. Остроушко, Т.Ю. Максимчук, А.Е. Пермякова, О.В. Русских // Журнал неорганической химии. – 2022. – Т. 67. – Вып. 6. – С. 727-738. DOI: 10.31857/S0044457X22060186.
11. Остроушко, А.А. Синтез нанопорошков манганита лантана в реакциях горения под действием электромагнитного поля / А.А. Остроушко, Т.Ю. Жуланова (Максимчук), Е.В. Кудюков, И.Д. Гагарин, О.В. Русских / Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – Вып. 14. – С. 215-222. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.820.
12. Садовников, С.И. Влияние размера частиц и удельной поверхности на определение плотности нанокристаллических порошков сульфида серебра Ag2S / С.И. Садовников, А.И. Гусев / Физика твердого тела. – 2018. – Т. 60. – Вып. 5. – С. 875-878. DOI: 10.21883/FTT.2018.05.45780.313.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒